Que sont les capteurs hyperspectraux?
Les capteurs hyperspectraux sont des dispositifs qui enregistrent des images en utilisant une grande partie du spectre électromagnétique. Ces capteurs capturent une image dans un certain nombre de tranches ou de bandes spectrales, chacune représentant une partie du spectre. Ces bandes spectrales sont ensuite combinées pour former une image composite tridimensionnelle. Les images résultantes ou les cubes hyperspectraux permettent une analyse en profondeur des couches de matériaux ou de minéraux qui composent la zone balayée. L'imagerie hyperspectrale est un outil de diagnostic précieux dans les domaines de la physique, de l'agriculture, de la surveillance et de la minéralogie.
Les humains ne peuvent discerner les images que dans la partie lumière visible du spectre électromagnétique. Plusieurs créatures de la nature, comme la crevette mante, peuvent «voir» des objets dans un éventail beaucoup plus large, notamment les rayons ultraviolets et infrarouges. Les capteurs hyperspectraux possèdent les mêmes caractéristiques de sensibilité spectrale et détectent les longueurs d'onde de la lumière réfléchie invisibles à l'œil humain. L'équipement d'imagerie hyperspectrale enregistre ces images dans des tranches ou des bandes spectrales définies par une longueur d'onde. Différents matériaux et minéraux reflètent les longueurs d'ondes lumineuses de manière unique, permettant ainsi à l'équipement de créer une image en coupe transversale de la composition de n'importe quel objet.
Les «signatures» spectrales de la plupart des matériaux sont des facteurs connus qui facilitent l'identification des informations capturées par le capteur. Cela peut grandement accélérer le processus d'exploration lors de la recherche de minerais et de pétrole. Les capteurs hyperspectraux utilisés dans ce type d’exploration sont généralement transportés dans des avions légers et les données recueillies assimilées à l’atterrissage. L'analyse spectrale géographique est également effectuée depuis l'espace au moyen de capteurs localisés par satellite. Dans ces cas, les données collectées sont renvoyées sur Terre par liaison radio.
Les capteurs hyperspectraux sont également couramment utilisés dans l'industrie agricole. Là, ils sont utilisés pour créer des images pouvant aider à la détection précoce d'épidémies de maladies des plantes. Ils sont également utilisés pour établir les niveaux d'éléments nutritifs dans les cultures sur pied et les niveaux d'eau dans le sol environnant. Une autre utilisation importante de l'imagerie hyperspectrale en agriculture est la détection de protéines animales dans les aliments du bétail. Ces informations sont ensuite utilisées en tant que contre-mesure aux souffrances animales telles que la maladie de la vache folle.
Les industries de la sécurité et de la surveillance utilisent également régulièrement des capteurs hyperspectraux. Dans ces applications, les capteurs permettent de différencier les peintures de végétation et de camouflage réelles et de détecter les zones de trafic intense. Ils peuvent également localiser des emplacements souterrains et identifier l'emplacement des champs de mines. Les enquêteurs peuvent également utiliser des capteurs hyperspectraux pour localiser la terre récemment perturbée, ce qui peut indiquer l'emplacement de tombes ou d'objets enterrés.